《程序设计基础（Python语言）》 课件 任务32：数字图像处理、音频处理的基础应用

任务32

数字图像处理、音频处理的

基础应用程序设计基础（Python语言)CONTENTS目录01任务背景与目标02使用Pillow库操作图片03基于Pydub库制作音频04任务测试与评价任务背景与目标01一、任务背景

在当今数字化时代，数字媒体应用已成为人们日常生活不可或缺的一部分。从图像处理到音频编辑，这些技术为信息的传递与表达提供了丰富的手段。

本任务旨在带领大家探索数字图像处理与音频处理的基础应用，通过实践掌握Pillow库和Pydub库的使用方法。

现在，让小@同学带领大家开始这段数字媒体应用之旅吧！二、任务目标1．掌握Pillow库的基本使用，熟练掌握使用Pillow库进行图片基本操作的方法。2．了解Pydub库的基本使用，会使用Pydub库进行简单的视频编辑。使用Pillow库操作图片02一、Pillow库01功能全面支持众多常见的图像格式，如JPEG、PNG、BMP等，能够满足各种图像处理需求。无论是简单的图像缩放、裁剪，还是复杂的图像滤镜应用、色彩调整，Pillow都能轻松应对。02易于使用其

API设计简洁直观，对于初学者来说容易上手。通过简单的函数调用，即可实现各种图像处理效果。03安装使用pip命令即可方便地安装Pillow库，在终端或命令提示符中输入以下指令。pipinstallPillow04属性、方法在Python中，我们可以使用Pillow库的Image模块来对图片进行各种操作。05具体操作下面简单的介绍语法规则。fromPILimportImageimg=Image.open(“路径”)说明：（1）fromPILimportImage表示从Pillow库中引入Image模块（2）Image.open(“路径”)用于打开一张图片，它会返回一个Image对象，通过这个对象获取图片的基本信息并对图片进行处理。一、Pillow库属性说明filename图片名称format图片格式size图片大小属性说明save()图片保存show()图片显示resize()重新改变图片大小crop()切割图片retate()旋转图片copy()复制图片paste()粘贴图片表9-2Image对象方法表表9-1

Image对象属性表【案例32-1】使用Pillow函数的属性和方法对图片进行操作一、案例描述

小@同学有一张自拍照向大家进行展示，如图32-1所示。小@同学现在需要使用Image模块输出自拍照的名称、格式和大小，并使用方法对图片进行旋转、缩放、保存等操作。二、操作步骤详解1．导入Pillow库。2．使用filename()属性输出图片名称，format()属性输出图片格式，size()属性输出图片大小。3．使用resize()、rotate()、save()、show()方法对图片进行操作。4．运行程序。三、代码示例及显示结果fromPILimportImage#打开图像image=Image.open(r"img\小@.jpg")#显示图像基本属性print(f"该自拍照格式为:{image.format}")print(f"该自拍照大小为:{image.size}")print(f"该自拍照模式为:{image.mode}")#缩放图像new_size=(image.width//8,image.height//8)resized_image=image.resize(new_size)#旋转图像rotated_image=resized_image.rotate(-45)#保存修改后的图像rotated_image.save(r"img\output.jpg")#显示修改后的图像rotated_image.show()案例显示结果该自拍照格式为:MPO该自拍照大小为:(4032,3024)该自拍照模式为:RGB案例终端显示结果四、案例总结该项目中需使用Pillow库中Image对象的以下属性和方法：1．format()属性：用于显示图片格式size()属性：用于显示图片大小。2．resize()方法：重新调整图片大小。3．rotate()方法：对图片进行旋转。案例中逆向旋转45度，即-45度。4．open()方法：用于打开图片。格式为：image=Image.open(fp,mode='r')（1）fp（必需）含义：表示文件路径，用于指定要打开图像文件。可以是绝对路径或相对路径。绝对路径：完整地指定了文件在文件系统中的位置。例如在Windows系统中r"C:\Users\username\Pictures\example.jpg"。相对路径：相对于当前工作目录的路径。例如，如果当前工作目录下有一个名为images的文件夹，其中包含example.jpg文件，那么可以使用'images/example.jpg'。（2）mode（可选）含义：指定打开文件的模式，默认值为'r'，表示只读模式。五、案例启示

对图片进行操作时，必须了解许多图片受到版权保护，未经授权使用可能会导致法律问题。在下载和使用图片时，请确保了解图片的版权类型和创作共用协议，避免侵犯他人的著作权。【训练32-1】使用Pillow函数的属性和方法裁剪图片一、案例描述

小@同学所在学校在雷锋纪念日时安排各个班级制作板报，物联网班的同学需要将本班板报（如图32-3所示）进行切割，仅保留下方黑板内容，并将输出图片为“output_new.jpg”。二、操作步骤详解（1）训练分析

使用Pillow库中的crop()方法和save()方法编写以上案例。（2）操作步骤①

进入编辑环境，新建源程序。②

输入源代码如下。③

调试程序，输出结果。三、代码示例及显示结果fromPILimportImage#打开图像image=Image.open(r"img\练习32-1.jpg")#裁剪图片result_img=image.crop((0,525,2746,1249))#保存修改后的图像result_img.save(r"img\output_new.jpg")#显示修改后的图像result_img.show()案例显示结果四、案例总结在Pillow库中，Image.crop()

方法是用于裁剪图像。具体语法为：Image.crop((x1,y1,x2,y2))

crop()

方法接收接收包含4个整数的元组作为参数。

x1、y1表示左上角坐标，x2、y2表示右下角坐标。

本案例中，裁剪后的图片output_new的左上角坐标为（0,525），右下角左边为（2746,1249），可根据以上坐标值进行程序编写。基于Pydub库制作音频03二、Pydub库01特点支持多种音频格式：能够处理常见的音频格式，如MP3、WAV、OGG等，方便在不同格式之间进行转换和处理。简单的音频操作：提供了简洁的方法来实现音频的剪辑、拼接、音量调整等操作，大大提高了音频处理的效率。02安装要使用Pydub库，需要先安装ffmpeg或libav，并确保它们在系统路径中可用。然后，通过pip命令安装Pydub。pipinstallPydub03具体操作在Python中，可以使用属性和方法进行操作。二、Pydub库

表9-3

音频的属性表属性说明duration_seconds音频片段的时长，单位为秒frame_rate音频的采样率，即每秒的采样点数channels音频的声道数，例如单声道为

1，立体声为2frames音频中的帧数

表9-4

AudioSegment的方法表方法说明__init__构造函数，用于创建

`AudioSegment`对象，可以从文件、字节数据、原始音频数据等创建。from_file从文件中加载音频数据，返回

`AudioSegment`对象from_mp3从

MP3文件中加载音频数据，返回`AudioSegment`对象方法说明+重载加法运算符，用于增加音频的音量-重载减法运算符，用于降低音频的音量*重载乘法运算符，用于重复音频片段多次apply_gain增加或减少音频的音量，单位为分贝fade_in使音频在指定的时间内从静音渐变为正常音量fade_out使音频在指定的时间内从正常音量渐变为静音【案例32-3】使用Pydub库对音频进行操作一、案例描述

小@同学喜欢听《千与千寻》插曲，并且想把这首歌的前半部分作为元旦联欢会的节目插曲，现需要小@同学将这首曲子的前半段裁剪出来，并将音频输出为output.mp3。二、操作步骤详解1．导入Pydub库。2．使用from_file()方法加载音频文件，duration_seconds()属性获取音频片段的时长，使用“+”增加音量，export()方法用于输出新音频。3．运行程序。三、代码示例及显示结果fromPydubimportAudioSegment#加载音频文件audio=AudioSegment.from_file(r"\vidio\example.mp3")#获取音频时长duration=audio.duration_secondsprint(f"音频时长:{duration}秒")#增加音量louder_audio=audio+10#导出音频louder_audio.export("louder_example.mp3",format="mp3")四、案例任务小结Pydub依赖于ffmpeg或libav来处理非WAV格式的音频文件，如MP3、OGG等。

在安装Pydub之前，需要先安装ffmpeg或libav。可以从FFmpeg官方网站下载并安装适合系统的版本，并确保ffmpeg的可执行文件路径添加到系统环境变量中。

本案例中，需要安装ffmpeg（可在ffmpeg官网下载），解压缩后将bin路径增加到系统环境变量中。任务测试与总结04一、选择题1．Pillow库是Python中用于什么处理的强大库？（B）

A．文本处理 B．图像处理 C．音频处理 D．视频处理2．使用Pillow库时，要打开一张图片，应使用哪个方法？（B）

A．Image.save() B．Image.open() C．Image.show() D．Image.resize()3．在Pillow库中，要获取图片的大小，应使用哪个属性？（C）

A．filename B．format C．size D．mode4．Pydub库是基于哪个工具或库进行音频处理的？（B）

A．libjpeg B．ffmpeg或libav C．PIL D．NumPy5．使用Pydub库处理MP3文件前，需要先安装哪个依赖？（B）A．PIL B．ffmpeg或libav C．OpenCV D．SciPy一、选择题6．在Pydub库中，哪个方法用于增加或减少音频的音量？（A）

A．apply_gain() B．fade_in() C．fade_out() D．export()7．下列哪个不是Pydub库中AudioSegment对象的方法？（B）A．from_file() B．duration_seconds()C．export() D．crop()8．使用Pillow库对图片进行旋转时，应使用哪个方法？（A）

A．rotate() B．resize() C．crop() D．paste()9．Pydub库支持处理的音频格式不包括哪一种？（D）A．MP3 B．WAV C．OGG D．BMP10．在Pillow库中，要显示图片，应使用哪个方法？（C）

A．Image.open() B．Image.save() C．Image.show() D．Image.resize()二、填空题1．Pillow库是Python中一个___强大且易用___的图像处理库。2．使用pip命令安装Pillow库的指令是___pipinstallpillow___。3．在Pillow库中，Image对象的___format___属性用于显示图片格式。4．Pydub库使得Python中的__音频____处理变得简单而强大。5．要使用Pydub库处理非WAV格式的音频文件，需要先安装___FFmpeg___或___libav___。6．在Pydub库中，AudioSegment对象的__from_file()____方法用于从文件中加载音频数据。7．使用Pillow库的Image.resize()方法可以改变图片的__尺寸（大小）___。8．Pydub库提供的__fade_in（）__方法可以实现音频的渐入效果。9．Pillow库和Pydub库分别用于__图像处理____和___音频处理___的基础应用。10．在使用Pillow库处理图片时，如果未经授权使用受版权保护的图片，可能会导致__版权侵权____问题。三、编程题1.小@同学所在学校要求制作一期手抄报，主题为《觉醒年代》。现在要求小@同